[發明專利]碳量子點分子印跡納米凝膠熒光傳感器的合成及其應用

有效

• 申請號: 201910564621.5
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110283275B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 李雅萍;武冰冰;提拉柯孜·吐爾遜;李中峰;王英鋒
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: C08F220/54
• 分類號: C08F220/54;C08F222/38;C08F220/56;C08F220/20;C08F220/06;C08F2/44;C08K3/04;C08J9/26;G01N21/33;G01N21/64;G01N23/22;G01N23/2206;B01J13/00
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦;魏振柯

本發明公開碳量子點分子印跡納米凝膠熒光傳感器的合成及其應用，包括(1)碳量子點的制備；(2)分子印跡納米凝膠熒光傳感器的制備。本發明以CQDs為熒光信號，LYZ為模板分子，NIPAAm為溫敏單體，AAm、HEMA、MAA為輔助單體，MBA為交聯劑，APS為引發劑，以及TEMED為催化劑，合成了對模板分子LYZ具有選擇性識別作用的分子印跡納米凝膠熒光傳感器。

技術領域

本發明涉及熒光傳感器技術領域。具體地說是碳量子點分子印跡納米凝膠熒光傳感器的合成及其應用。

背景技術

水凝膠是一種親水性三維網絡交聯聚合物，可容納本身重量的數十、數百倍的水，具有高保濕、保水的特性。親水性單體通過一定的交聯可以制備水凝膠，常用的交聯方法分為化學交聯和物理交聯。化學交聯是指在光、熱、超聲波、高能輻射等媒介以及交聯劑等的作用下，通過化學鍵結合起來，從而形成三維網狀聚合物的過程，現有的化學交聯合成水凝膠的方法有單體交聯聚合、聚合物聚合、載體接枝共聚；物理交聯是通過靜電作用、氫鍵作用、離子相互作用等物理作用力交聯，這種交聯是可逆的、非永久性的，因此制備的水凝膠稱為可逆水凝膠。相比于物理交聯，化學交聯水凝膠是穩定、永久性的水凝膠，只會溶脹不會溶解，只有在共價交聯點斷裂的時候才會被破壞。根據對外界環境刺激的響應情況不同，可將水凝膠分為傳統型的水凝膠和環境敏感型水凝膠，環境敏感型水凝膠其容納水的量隨環境因素的改變而變化，可分為(a)溫敏水凝膠：容納水的量隨環境溫度的改變而變化；(b)鹽敏水凝膠：容納水的量隨溶液鹽濃度的改變而變化；(c)光敏水凝膠：容納水的量隨光強度的改變而變化；(d)pH敏水凝膠：容納水的量隨溶液酸堿度的改變而變化，除此之外還有紅外激光、電場響應、形狀記憶水凝膠等。目前最為常用的環境響應型水凝膠有溫敏水凝膠和pH敏水凝膠，用于藥物控釋、生物大分子的分離以及酶的包埋，是極具潛力的智能響應材料。

納米凝膠是具有三維網絡結構的亞微米尺度粒子，與傳統的塊狀水凝膠相比，納米水凝膠具有尺寸小、比表面積大、易于穿透人體各種保護膜等優點，由于納米凝膠獨特的優點因而被越來越多的學者研究：Zhou等人將納米凝膠應用于近紅外成像協同定向光熱化學治療；Saunders等人采用甲基丙烯酸為單體合成了pH刺激響應型納米水凝膠作為人體軟組織修復的生物材料；Kikuchi等人將溫敏型聚N-異丙基丙烯酰胺及其衍生物作為固定相用于分離生物活性物質，分離過程中只采用水作為流動相，沒有任何引入其他有機溶劑。此外，有報道將納米水凝膠與分子印跡技術相結合，Li和Song先后做了分子印跡納米凝膠對蛋白質和玉米烯酮進行特異性識別，取得了很好的效果，可見基于分子印跡技術的納米凝膠在目標分析物特異性檢測方面有良好的應用前景。

碳量子點(carbon quantum dots,CQDs)是碳納米材料中繼二維的石墨烯，一維的碳納米管之后出現的一種準零維的新型納米熒光材料。Xu等在分離提純一維納米材料—碳納米管時首次發現CQDs，自發現以來，由于其良好的性能(可控的發射波譜、良好的光穩定性、較大的斯托克斯位移、良好的生物相容性、較長的熒光壽命，良好的水溶性、易于表面修飾、抗光漂白)受到學者們的廣泛關注和研究，近些年來CQDs在生物成像、傳感、載藥等領域的應用都取得了重大突破，具有無可比擬的優勢。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于分子印跡技術的納米凝膠，以CQDs作為熒光探針，檢測生物大分子溶酶菌的傳感器。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

碳量子點分子印跡納米凝膠熒光傳感器的合成，包括如下步驟：

(1)碳量子點的制備；

(2)以碳量子點作為熒光單元，制備分子印跡納米凝膠熒光傳感器。

上述碳量子點分子印跡納米凝膠熒光傳感器的合成，在步驟(2)中，

(2-1)取步驟(1)中得到的碳量子點CQDs溶于水中，隨后加入溶菌酶LYZ、N-異丙基丙烯酰胺NIPAAm、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺MBA和輔助單體；